資料來(lái)源：馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理研究所

科學(xué)家一直在研究新型OER電催化劑的合理設計，并解決有關(guān)能量轉換中關(guān)鍵反應的基本問(wèn)題。

從化石燃料到可再生能源的過(guò)渡在很大程度上取決于有效的能源轉換和存儲系統的可用性。將氫作為載體分子，質(zhì)子交換膜電解具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如在高電流密度下運行，氣體交換少，系統設計緊湊等。然而，由于氧釋放反應（OER）的動(dòng)力學(xué)緩慢，增強而阻礙了其廣泛實(shí)施其中需要使用低豐度和昂貴的銥基電催化劑。為尋求合理設計新型OER電催化劑并解決有關(guān)能量轉換中關(guān)鍵反應的基本問(wèn)題，機構間MPG聯(lián)盟MAXNET Energy整合了來(lái)自德國和國外不同機構的科學(xué)家。由于在此框架內進(jìn)行了密切而富有成果的合作，MPI CPfS的化學(xué)金屬科學(xué)系的科學(xué)家與柏林的Fritz Haber研究所和魯爾河畔的穆?tīng)柡Ｄ返腗PI CEC的專(zhuān)家共同開(kāi)發(fā)了一種新的概念，可以在電催化和催化反應中產(chǎn)生多功能性。以金屬間化合物Al2Pt作為OER電催化劑材料的前體實(shí)例成功地說(shuō)明了這一點(diǎn)。

金屬間化合物Al2Pt（抗CaF2型晶體結構）具有兩個(gè)對電催化性能重要的特征：（i）Pt費米能級的態(tài)密度降低，以及（ii）明顯的電荷從鋁向鉑的轉移，導致該化合物中的強極性化學(xué)鍵合。這些特征提供了固有的OER活性，并提高了在OER苛刻的氧化條件下完全氧化的穩定性。在OER條件下，由于鋁的自控溶解，Al2Pt在近表面區域發(fā)生重組。原位形成的近表面微觀(guān)結構的粗糙度和孔隙率可以補償比活度的損失。即使在高電流密度（90 mA cm-2）下進(jìn)行了非常長(cháng)的穩定性實(shí)驗（19天）之后，塊狀材料仍保持了其結構和組成的完整性。擴展合成技術(shù)的選擇范圍薄膜的生長(cháng)以及對各種金屬間化合物的探索為擬議策略的未來(lái)發(fā)展畫(huà)出了主要指導方針。

位于德累斯頓的馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理研究所（MPI CPfS）的研究旨在發(fā)現和理解具有不同尋常性質(zhì)的新材料。

在密切合作下，化學(xué)家和物理學(xué)家（包括從事合成工作的化學(xué)家，實(shí)驗家和理論家）使用現代工具和方法來(lái)檢查原子的化學(xué)組成和排列以及外力如何影響磁，電子和化學(xué)性質(zhì)的化合物。

這種跨學(xué)科合作的結果是新的量子材料，物理現象和能量轉換材料。

文章來(lái)源：

馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理研究所提供的材料。注意：內容可能會(huì )根據樣式和長(cháng)度進(jìn)行編輯。

期刊參考：

Iryna Antonyshyn, Ana Maria Barrios Jimenez, Olga Sichevych, Ulrich Burkhardt, Igor Veremchuk, Marcus Schmidt, Alim Ormeci, Ioannis Spanos, Andrey Tarasov, Detre Teschner, Gerardo Algara-Siller, Robert Schlögl, Yuri Grin. Al2Pt for Oxygen Evolution in Water Splitting: a Strategy for Creating Multi‐functionality in Electrocatalysis. Angewandte Chemie International Edition, 2020; DOI: 10.1002/anie.202005445

原文信息：

Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids. "Al2Pt for oxygen evolution reaction in water splitting." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 June 2020. (www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200626114743.htm).